DE10250663A1 - Bearing of a telescopic connection - Google Patents
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Abstract
Lager (1, 30) zur längsbeweglichen Lagerung von einem Innenprofil (2) und einem Außenprofil (3) aneinander, wobei das Innenprofil (2) und das Außenprofil (3) entlang einer Längsachse (1a, 30a) des Lagers (1, 30) relativ zueinander beweglich sind und das Lager (1, 30) Drehmomente zwischen dem Innenprofil (2) und dem Außenprofil (3) überträgt, und wobei in dem Lager (1, 30) ein quer zu der Längsachse (1a, 30a) gerichtetes Lagerspiel elastisch ausgeglichen ist, wodurch das Innenprofil (2) und das Außenprofil (3) mittels des Lagers (1, 30) von dem Lagerspiel spielfrei gegeneinander vorgespannt sind und dabei die quer zur Längsachse (1a, 30a) gegeneinanderr bewegten und sich quer zur Längsachse (1a, 30a) an federelastischen Elementen (8) abstützende Profile (2, 3) an der engsten Stelle zwischen dem Außenprofil (3) und dem Innenprofil (2) mindestens um ein Betriebsspiel zueinander frei beweglich sind und wobei das Innenprofil (2) und das Außenprofil (3) sich nach Überwindung des Betriebsspieles an einer Sicherung (9) gegen Überlast gegeneinander abstützen.Bearing (1, 30) for longitudinally movable mounting of an inner profile (2) and an outer profile (3) on one another, the inner profile (2) and the outer profile (3) along a longitudinal axis (1a, 30a) of the bearing (1, 30) are movable relative to one another and the bearing (1, 30) transmits torques between the inner profile (2) and the outer profile (3), and in the bearing (1, 30) a bearing play directed transversely to the longitudinal axis (1a, 30a) is elastic is balanced, whereby the inner profile (2) and the outer profile (3) by means of the bearing (1, 30) are preloaded against one another by the bearing play without play, and in the process those which move transversely to the longitudinal axis (1a, 30a) against one another and move transversely to the longitudinal axis (1a , 30a) on resilient elements (8) supporting profiles (2, 3) at the narrowest point between the outer profile (3) and the inner profile (2) are freely movable with respect to one another by at least one operating clearance, and wherein the inner profile (2) and the outer profile (3) after overcoming d Support operating play against one another on a fuse (9) against overload.
Description
Die Erfindung betrifft ein Lager zur längsbeweglichen Lagerung von einem Innenprofil und einem Außenprofil aneinander, wobei das Innenprofil und das Außenprofil entlang einer Längsachse des Lagers relativ zueinander beweglich sind und wobei das Lager Drehmomente zwischen dem Innenprofil und dem Außenprofil überträgt, das Lager mit
- – einer innen in dem Außenprofil sowie zwischen dem Außenprofil und Kugeln angeordneten sowie zu dem Außenprofil festen Außenhülse aus Blech,
- – zumindest einer Kugelführung mit Kugelumläufen,
- – federelastischen Elementen zum Ausgleich von Lagerspielen und mit
- – einer zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil angeordneten Sicherung gegen Überlast, und dabei jeder der Kugelumläufe aus
- – einer Reihe der Kugeln,
- – einer Längsführung mit einer belasteten Teilmenge der Kugeln der Reihe,
- – einer Rückführung mit einer ersten unbelasteten Teilmenge Kugeln der Reihe sowie
- – zwei die Längsführung mit der Rückführung verbindende Umleitungen, die Umleitungen mit jeweils einer zweiten unbelastete Teilmenge Kugeln der Reihe,
wobei in dem Lager das quer zu der Längsachse gerichtete Lagerspiel elastisch ausgeglichen ist und dabei jede der belasteten Teilmengen mittels jeweils wenigstens eines mindestens um die Hälfte des Lagerspieles elastisch eingefederten der Elemente belastet ist, wodurch das Innenprofil und das Außenprofil mittels des Lagers von dem Lagerspiel spielfrei gegeneinander vorgespannt sind und dabei die quer zur Längsachse gegeneinander bewegten und sich quer zur Längsachse an den federelastischen Elementen abstützende Profile an der engsten Stelle zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil mindestens um ein Betriebsspiel zueinander frei beweglich sind und wobei das Innenprofil und das Außenprofil sich nach Überwindung des Betriebsspieles an der Sicherung gegen Überlast gegeneinander abstützen.The invention relates to a bearing for the longitudinally movable mounting of an inner profile and an outer profile to one another, the inner profile and the outer profile being movable relative to one another along a longitudinal axis of the bearing and the bearing transmitting torques between the inner profile and the outer profile, the bearing with
- An inner sleeve made of sheet metal arranged inside the outer profile and between the outer profile and balls and fixed to the outer profile,
- - at least one ball guide with ball revolutions,
- - Elastic elements to compensate for bearing play and with
- - A protection against overload arranged between the outer profile and the inner profile, and each of the ball revolutions
- - a row of balls,
- - a longitudinal guide with a loaded subset of the balls in the row,
- - A return with a first unloaded subset of balls in the row and
- - two diversions connecting the longitudinal guide with the return, the diversions each with a second unloaded subset of balls in the row,
wherein the bearing play directed transversely to the longitudinal axis is elastically balanced and each of the loaded partial quantities is loaded by means of at least one of the elements elastically spring-loaded at least by half of the bearing play, whereby the inner profile and the outer profile by means of the bearing are free from the bearing play are prestressed against each other and the profiles that are mutually moving transversely to the longitudinal axis and are supported transversely to the longitudinal axis on the resilient elements at the narrowest point between the outer profile and the inner profile are freely movable relative to one another by at least one operating clearance, and the inner profile and the outer profile move after being overcome of the operating play on the fuse against overload against each other.
Hintergrund der Erfindungbackground the invention
Das Lager ist bevorzugt zur Lagerung von zwei zueinander in einer teleskopischen Verbindung längs beweglich sowie gemeinsam miteinander zumindest schwenkbaren, jedoch bevorzugt gemeinsam miteinander drehbaren Wellen einer Lenkwelle eingesetzt. Die Lagerung sitzt dabei zwischen den Enden der ineinander gesteckten Wellen der teleskopisch in ihrer Länge innerhalb eines vorgegebenen Hubes veränderlichen Lenkwelle. Derartige Lenkwellen sind zum Beispiel mit einem in seiner Position verstellbaren Lenkrad verbunden. Eine der Wellen ist dabei dem Lenkrad fest zugeordnet. Die Lagerung ist an anderer Stelle weiterhin in einer teleskopischen Verbindung für den Ausgleich der Relativbewegungen zwischen dem der gelenkten Achse des Fahrzeuges zugeordneten Lenkgetriebe und dem am Fahrzeug festen Lenkrad in der Lenkwelle vorgesehen.The camp is preferred for storage of two mutually movable in a telescopic connection as well as at least pivotable together, but preferred used together rotatable shafts of a steering shaft. The storage sits between the ends of the nested Waves of telescopic length within a given stroke variable Steering shaft. Such steering shafts are for example with one in his Position adjustable steering wheel connected. One of the waves is there firmly assigned to the steering wheel. Storage is elsewhere still in a telescopic connection for the compensation of the relative movements between the steering gear assigned to the steered axle of the vehicle and the steering wheel fixed to the vehicle in the steering shaft.
Eine der Wellen steckt dabei mit einem Innenprofil so in einem Außenprofil an der anderen Welle, dass innerhalb des gesamten Hubes zwischen den beiden Wellen Drehmomente übertragbar sind. Jede der Wellen weist zumindest an der teleskopischen Verbindung ein Außenprofil bzw. ein Innenprofil mit einem Querschnitt auf, das eine Steckverbindung zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil zulässt. Die Profile weisen demnach bevorzugt von der Kreisform abweichende Querschnitte auf.One of the waves is involved an inner profile so in an outer profile on the other shaft, that torques can be transmitted within the entire stroke between the two shafts are. Each of the shafts faces at least the telescopic connection an outer profile or an inner profile with a cross section, which has a plug connection between the outer profile and the inner profile. The profiles therefore preferably have deviations from the circular shape Cross sections on.
Das Lager erfüllt folgende Anforderungen in der teleskopischen Verbindung:
- – Längsbewegliche Lagerung der Wellen relativ zueinander,
- – Absicherung der quer zur Längsrichtung gerichteten Lagerung und Absicherung des unendlichen Hubes zwischen den Profilen,
- – Verdrehfestes Abstützen der Wellen relativ gegeneinander,
- – Spielfreie Lagerung der Profile aneinander,
- – Sicherung der Lagerung gegen Überlast,
- – Anpassen an verschiedene nicht miteinander korrespondierende Querschnitte der Profile im Verschiebesitz.
- Longitudinally movable mounting of the shafts relative to one another,
- - Securing of the bearing directed transversely to the longitudinal direction and securing the infinite stroke between the profiles,
- - Non-rotatable support of the shafts relative to each other,
- - play-free storage of the profiles together,
- - securing the bearing against overload,
- - Adapt to different cross-sections of the profiles in the sliding seat that do not correspond to each other.
Die Wellen sind mittels des Lagers, entlang einer Längsachse des Außenprofils, relativ zueinander längs beweglich gelagert. Das Innenprofil bewegt sich innerhalb des Außenprofils entlang der Längsachse relativ zu dem Außenprofil. Die Qualität des Lagers wird dabei anhand der Verschiebekraft beurteilt. Die Verschiebekraft ist ein messbarer Parameter, der den Widerstand beschreibt, mit dem die ineinander steckenden Wellen in der Lagerung entlang der Längs achse gegeneinander verschiebbar sind. Mit Hilfe der Verschiebekraft sind Aussagen zur Leichtgängigkeit beim Verstellen der Position des Lenkrades und somit zum Bedienkomfort getroffen. Weiterhin dient die Verschiebekraft der Bewertung der Funktion des Längenausgleiches zwischen den beiden ineinander längs beweglichen Profilen, auch während der Übertragung von Drehmomenten infolge von beispielsweise Lenkbewegungen.The waves are by means of the bearing, along a longitudinal axis the outer profile, relative to each other longitudinally movably mounted. The inner profile moves within the outer profile along the longitudinal axis relative to the outer profile. The quality of the bearing is assessed based on the displacement force. The Displacement is a measurable parameter of resistance describes with which the interlocking shafts in the bearing along the longitudinal axis are mutually displaceable. With the help of the displacement force Statements about smooth operation when adjusting the position of the steering wheel and thus for ease of use met. The displacement force also serves to evaluate the Length compensation function between the two one along the other moving profiles, even during the transfer of torques due to steering movements, for example.
Die Verschiebekraft ist von der Vorspannung abhängig, mit der die aneinander spielfrei gelagerten Wellen durch das Lager quer zur Längsachse gegeneinander vorgespannt sind. Mit zunehmender Vorspannung steigt die Verschiebekraft in der Regel an und wird zunehmend von den Belastungen auf das Lager abhängig. Die Gestaltung der Laufbahnen und die Führung der Wälzkörper in dem Lager beeinflussen direkt zusammen mit der Vorspannung in dem Lager die Verschiebekraft.The displacement force depends on the preload, with of the shafts, which are supported against each other without play, through the bearing to the longitudinal axis are biased against each other. With increasing preload increases The pushing force usually increases and is increasingly affected by the loads dependent on the camp. Affect the design of the raceways and the guidance of the rolling elements in the bearing the displacement force directly together with the preload in the bearing.
Die Verschiebekraft ist weiter von der Höhe des Lenkmomentes abhängig, das während der teleskopischen Verschiebungen in dem Lager wirkt. Dabei ist mit Sicht auf die Höhe der Verschiebekraft zwischen Verschiebekräften bei Betriebsmomenten und Verschiebekräften bei über das maximal höchste Betriebsmoment hinausgehenden Momenten zu unterscheiden. Unter Betriebsmomenten sind in dem Fall die Momente zu verstehen, die üblicherweise unter normalen Umständen beim Verstellen des Lenkrades oder beim Lenken des Fahrzeuges auftreten. Über das maximale Betriebsmoment hinausgehende Momente wirken an der Lenkwelle beispielsweise beim Lenken in schwerem Gelände oder beim Lenken gegen einen Bordstein. Die Verschiebekraft nimmt mit zunehmenden Lenkmomenten an einer Lenkwelle zu.The displacement force is further from the amount of Steering torque dependent, that during of the telescopic shifts in the bearing. It is with a view of the height the displacement force between displacement forces at operating torques and displacement forces at above maximum highest Operating torque to distinguish other moments. Under operating moments In this case, the moments are to be understood, which are usually normal circumstances occur when adjusting the steering wheel or when steering the vehicle. About the Moments exceeding the maximum operating torque act on the steering shaft for example when steering in difficult terrain or when steering against a curb. The shifting force increases with increasing steering torque on a steering shaft.
Für die Verschiebekraft sind nach oben Grenzwerte festgelegt. Der Einfluss der Vorspannung auf die Verschiebekraft ist insbesondere bei geringen Lenkmomenten an der Lenkwelle hoch, während bei hohen Lenkmomenten der Einfluss des Lenkmomentes überwiegt. Für die Verschiebekraft bei Betriebsmomenten sind relativ niedrige Grenzwerte festgelegt. Diese Werte sind durch die Anforderungen an die Leichtigkeit vorgegeben, mit der das Lenkrad verstellbar ist. Bei höheren Lenkmomenten ist der Längenausgleich in der teleskopischen Verbindung in dem Lager abzusichern.For the displacement force are set up limit values. The influence the preload on the displacement force is particularly low Steering torques on the steering shaft are high while at high steering torques the influence of the steering torque predominates. For the Displacement at operating torques are relatively low limits established. These values are due to the requirements for lightness specified with which the steering wheel is adjustable. At higher steering torques the length compensation secure in the telescopic connection in the warehouse.
Das Lager ist nach dem Prinzip eines Linearlagers mit unendlichem Hub aufgebaut und ist ortsfest einer der Wellen zugeordnet. Es sind Wälzkörper in Form von Kugeln eingesetzt, die den Widerstand beim Verschieben der Wellen in der teleskopischen Verbindung so gering wie möglich halten. Das Lager ist zumindest aus einer Außenhülse, einer Kugelführung und aus Kugeln gebildet. Die Außenhülse ist in das Außenprofil eingepresst bzw. auf eine andere geeignete Weise in dem Außenprofil befestigt.The camp is based on the principle Linear bearing built with an infinite stroke and is stationary one assigned to the waves. There are rolling elements in Form of balls used, the resistance when moving keep the waves in the telescopic connection as low as possible. The bearing is at least made of an outer sleeve, a ball guide and formed from balls. The outer sleeve is in the outer profile pressed or in another suitable way in the outer profile attached.
Die Kugelführung ist mit Kugelumläufen versehen. Ein Lager der gattungsbildenden Art sieht für jeden Kugelumlauf eine Längsführung, eine Rückführung und zwei Umleitungen vor. In jedem der Kugelumläufe. ist jeweils eine Reihe von Kugeln geführt, deren Anzahl in der Regel von den Anforderungen an die Tragfähigkeit des Lagers bestimmt ist. Der Längsführung schließt sich in jeder der Längsrichtungen des Lagers eine Umleitung an. Die Umleitung ist mit einer bogenförmigen Bahn versehen, die die Bahn der Längsführung und die Bahn der Rückführung miteinander verbindet.The ball guide is provided with ball revolutions. A bearing of the generic type sees a longitudinal guide, one for each ball circulation Repatriation and two redirects. In each of the ball revolutions. is a row at a time guided by bullets whose Number usually depends on the requirements for the load capacity of the camp is determined. The longitudinal guide closes in each of the longitudinal directions of the Camp detour. The diversion is with an arched path provided that the path of the longitudinal guide and the path of repatriation with each other combines.
In der Längsführung ist eine unter Last stehender Teilmenge der Reihe Kugeln gehalten. Bei einer Längsbewegung der ineinander gelagerten Profile zueinander durchlaufen die Kugeln einer Reihe in jedem der Umläufe nacheinander und hintereinander zwangsweise die Längsführung, da die zwischen den Profilen eingespannten Kugeln in eine Wälzbewegung versetzt sind und die in den Umleitungen und in der Rückführung befindlichen Kugeln vor sich her schieben.In the longitudinal guide there is one under load Subset of the series of balls held. With a longitudinal movement of one another stored profiles to each other pass through the balls of a row in each of the rounds one after the other and one after the other, the longitudinal guide is forced, because the balls clamped between the profiles in a rolling motion are offset and those in the diversions and in the return Push balls in front of you.
Die Wellen stützen sich an dem Außenprofil und an dem Innenprofil über das Lager in alle Richtungen quer zu der Längsachse aneinander ab. Die dabei vom Lager aufzunehmenden Reaktionskräfte sind verglichen mit den Reaktionskräften in dem Lager beim Übertragen von Drehmomenten relativ gering. In dem Lager ist dabei der Spielausgleich zusammen mit dem Ausgleich von Fluchtungsfehlern und Verkippungen der Längsachsen der ineinander steckenden Profile berücksichtigt.The waves are supported on the outer profile and on the inside profile the bearing against each other in all directions transverse to the longitudinal axis. The one there Reaction forces to be absorbed by the bearing are compared with the reaction forces in the camp when transferring of torques relatively low. In the camp is the game compensation together with the compensation of misalignments and tilting the longitudinal axes the interlocking profiles.
Die unter Last stehende Teilmenge der Kugeln stützt die Wellen quer zur Längsachse aneinander sowie bei Lenkbewegungen um die Drehachse gegeneinander ab. Jeder der einander gegenüberliegenden Seiten des Außenprofils und damit jeder der einander gegenüberliegenden Seite des Innenprofils nach dem Stand der Technik ist wenigstens einer der Kugelumläufe zugeordnet, so dass sich das Innenprofil und das Außenprofil in jede Richtung quer zu Längsachse der Lagerung über die jeweiligen in der Längsführung befindlichen Kugeln aneinander abstützen. Das Innenprofil ist mittels des Lagers in dem Außenprofil zentriert.The subset under load that supports balls the waves transverse to the longitudinal axis to each other as well as to each other during steering movements around the axis of rotation from. Each of the opposite Sides of the outer profile and thus each of the opposite side of the inner profile at least one of the ball revolutions is assigned to the prior art, so that the inner profile and the outer profile in every direction transverse to the longitudinal axis storage over the respective ones in the longitudinal guide Support balls against each other. The inner profile is centered in the outer profile by means of the bearing.
Die Rückführung und die Umleitungen in der Kugelführung führen die unbelasteten Teilmengen der Reihe Kugeln. Nach dem Durchlaufen der Längsführung rollen die jeweiligen Kugeln in die in Bewegungsrichtung liegende Umleitung. Die Umleitung ändert den Richtungssinn der Bewegung der Reihe Kugeln, so dass sich die Kugeln in der Rückführung in die entgegengesetzte Richtung zu den belasteten Kugeln in der Längsführung bewegen.The return and the diversions in the ball guide to lead the unloaded subsets of the series of balls. After going through the longitudinal guide roll the respective balls in the redirection in the direction of movement. The redirection changes the direction of movement of the row of balls, so that the Bullets in the return in move the opposite direction to the loaded balls in the longitudinal guide.
Die in der Längsführung zwangsweise bewegten Kugeln drängen Kugeln aus der Umleitung weiter in die Rückführung. Die Kugeln bewegen sich in der Rückführung frei und ohne Last zwischen der Außenhülse und der Oberfläche an dem Innenprofil. Der dazu notwendige Freiraum für die Kugeln ist ein Bewegungsspiel zwischen der Außenhülse und den Kugeln. Das Spiel ist ein Abstand nach außen, zwischen den gedacht an der Oberfläche des Innenprofils anliegenden Kugeln und der Außenhülse.Those that were forcibly moved in the longitudinal guide Push balls Balls from the diversion continue into the return. The balls move in the return is free and without load between the outer sleeve and the surface on the inner profile. The necessary space for the balls is a movement game between the outer sleeve and the balls. The game is a distance to the outside, between those intended to rest on the surface of the inner profile Balls and the outer sleeve.
Die Bewegungsrichtung der weiter unbelasteten Kugeln ist nach dem Verlassen der Rückführung vor dem erneuten Eintritt in die Längsführung in einer weiteren Umleitung umgelenkt. Nach dem Eintritt in die Längsführung sind die Kugeln erneut belastet.The direction of movement of the further unloaded balls is after leaving the return before entering again in the longitudinal guide in one redirected further. After entering the longitudinal guide are loaded the balls again.
Die Wellen sind über das Lager an dem Außenprofil um eine Drehachse gegeneinander verdrehfest abgestützt, so dass zwischen den Wellen um die Drehachse Drehmomente, zum Beispiel beim Lenken des Fahrzeuges, übertragbar sind. Die Drehachse entspricht einer Längsachse des Außenprofils.The waves are over the bearing on the outer profile supported against rotation against an axis of rotation, so that torques between the shafts around the axis of rotation, for example when steering the vehicle, transferable are. The axis of rotation corresponds to a longitudinal axis of the outer profile.
Die Qualität des Lagers wird anhand der Verdrehsteifigkeit beurteilt. Die Verdrehsteifigkeit ist ein Parameter, der den Grad der Elastizität beim Verdrehen bzw. die Festigkeit gegen Verwindung der Lenkwelle beschreibt und ist deshalb von dem durch die Lenkwelle zu übertragenden Drehmoment und von dem Drehwinkel, um den sich die Lenkwelle in der Gesamtheit elastisch verwindet, abhängig. Die elastischen Einfederungen des oder der spielfrei gehaltenen Lager gemäß Erfindung sind in der Lenkwelle die bestimmenden Größen, da die Umgebungskonstruktion des Lagers, insbesondere die Profile der Wellen an sich relativ steif sind. Einfluss auf den Drehwinkel hat deshalb insbesondere die Steifigkeit des Lagers und damit der Grad mit dem das Lager die Wellen ohne Lenkmoment gegeneinander vorspannt. Das System Lenkwelle ist so steif zu halten, dass die an der längsbeweglichen Lagerung der Wellen entstehenden Verlagerungen, elastischen Verformungen und die Verwindung der Profile der Lenkwelle keine negativen Auswirkungen auf die Funktion der Lenkung und den Fahrkomfort haben.The quality of the bearing is assessed based on the torsional rigidity. The torsional stiffness is a parameter that describes the degree of elasticity when twisting or the strength against torsion of the steering shaft and is therefore different from that by Steering shaft to be transmitted torque and the angle of rotation by which the steering shaft as a whole twists elastically. The elastic deflections of the bearing or bearings which are kept free of play according to the invention are the determining variables in the steering shaft, since the surrounding construction of the bearing, in particular the profiles of the shafts, are relatively stiff per se. The stiffness of the bearing and therefore the degree to which the bearing preloads the shafts against each other without steering torque has an influence on the angle of rotation. The steering shaft system must be kept so stiff that the displacements, elastic deformations and the twisting of the profiles of the steering shaft arising on the longitudinally movable bearing of the shafts have no negative effects on the function of the steering and the driving comfort.
Das Lager lagert die Wellen in dem Schiebesitz spielfrei aneinander und gegeneinander. Mangelnder Fahrkomfort aus Geräuschen nicht spielfrei ineinander gesteckter Wellen und aus dem subjektiven Empfinden einer „schwammigen Lenkung" sowie Fehlfunktionen sind vermieden. Die ineinander steckenden Profile der Lenkung sind dazu mittels des Lagers in alle Richtungen quer zur Längsachse ohne Spiele gegeneinander vorgespannt. Der Grad mit dem das Lager spielfrei vorspannt ist, ist abhängig von der Summe der Toleranzen der miteinander verbauten Teile in dem Schiebesitz und von der Vorspannung, mit der das Lager bei geringen Lenkmomenten weiter spielfrei funktionieren muss.The camp stores the waves in the Sliding seat against each other and against each other. Lack of driving comfort from noises not play-free interlocking waves and from the subjective Feeling a “spongy Steering "and malfunctions are avoided. The interlocking profiles of the steering are for this purpose by means of the bearing in all directions transverse to the longitudinal axis biased against each other without games. The degree to which the bearing biased without play depends on the sum of the tolerances of the parts installed together in the Sliding seat and from the preload with which the bearing at low Steering torques must continue to function without play.
Die Lagerung ist mittels des Lagers gegen Verformen und unzulässige Auslenkung bei Überlast aus über das Betriebsmoment hinausgehenden Momenten an der Lenkwelle quer zur Längsachse und um die Drehachse zu schützen. Für ein Lager der gattungsbildenden Art steht in der Regel nur ein sehr knapp bemessener Bauraum zur Verfügung. Der Bauraum ist innen und außen durch die Abmessungen der Profile vorgegeben, zwischen denen das Lager sitzt. Die Abmessungen der Profile sind aus konstruktiven und wirtschaftlichen Gründen gering gehalten. Der Tragfähigkeit des Lagers sind somit an sich aufgrund seiner geringen Baugröße schon Grenzen gesetzt. Weiterhin sind die Elemente des Lagers für die spielfreie Lagerung aufgrund der geringen Baugröße des Lagers nicht unbegrenzt belastbar.The storage is by means of the warehouse against deformation and inadmissible Deflection in case of overload from over the Torque on the steering shaft transverse to the operating torque longitudinal axis and to protect the axis of rotation. For a Stocks of the generic type are usually very scarce dimensioned space available. The installation space is inside and outside given by the dimensions of the profiles, between which the Camp sits. The dimensions of the profiles are constructive and economic reasons kept low. The load capacity of the bearing are therefore in themselves due to its small size Set limits. Furthermore, the elements of the bearing are free of play Storage is not unlimited due to the small size of the warehouse resilient.
Das in dem Außenprofil sitzende Innenprofil weist in der Regel im Querschnitt betrachtet die Form eines Mehrkantes, vorzugsweise die Form eines Mehrkantes mit einer geraden Anzahl von Seiten auf. Von den Seitenflächen sind jeweils zwei voneinander abgewandt. Das Außenprofil weist dann vorzugsweise einen mit dem Innenprofil korrespondieren Querschnitt eines mehrkantig ausgebildet Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von nach innen gewandten Seitenflächen auf.The inner profile sitting in the outer profile has usually viewed in cross-section, the shape of a polygon, preferably the shape of a polygon with an even number from side to side. From the side surfaces are two facing away from each other. The outer profile then preferably has a cross section of a polygon corresponding to the inner profile formed hollow profile, preferably with an even number of side surfaces facing inwards on.
Ein derartiges Lager ist in
Die belastete Teilmenge der Kugeln der Reihe stützt sich nach innen an der Oberfläche des Innenprofils und nach außen in der Rille der Längsführung ab. Das die Rille begrenzende Blech der Außenhülse ist mit einem Spaltmaß von dem Außenprofil entfernt und geht in die Wandung Rückführung über, über die sich die Längsführung an dem Außenprofil abstützt.The loaded subset of the balls the row supports itself inward on the surface of the inner profile and to the outside in the groove of the longitudinal guide. The sheet defining the groove of the outer sleeve is with a gap of that External profile removed and goes back into the wall, over which the longitudinal guide supports the outer profile.
Die Wandung der Außenhülse ist zu einer Rille für die Rückführung geformt, deren Tiefe dem Durchmesser der Kugel zuzüglich des Bewegungsspieles entspricht. Das Bewegungsspiel ist so groß, dass die Kugeln unter Belastungen und dabei unter Berücksichtigung aller Toleranzen in der Rückführung nicht zwischen der Außenhülse und der Innenhülse bzw. nicht zwischen der Außenhülse und dem Innenprofil eingeklemmt sind. Die Rille der Rückführung verläuft vorzugsweise parallel zu der Längsführung.The wall of the outer sleeve is to a groove for the return shaped whose depth corresponds to the diameter of the ball plus the play equivalent. The range of motion is so great that the balls are under stress and taking into account of all tolerances in the return between the outer sleeve and the inner sleeve or not between the outer sleeve and the inner profile are trapped. The return groove preferably runs parallel to the longitudinal guide.
Die belasteten Kugeln stützen sich in dem Lager nach innen an der Oberfläche des Innenprofils und jeweils nach außen in einer der Rillen der Längsführung an der Außenhülse ab. Das die Rille begrenzende Blech der Außenhülse stützt sich über das Blech der Rückführung an dem Außenprofil ab. Die Außenhülse ist an der von den belasteten Kugeln abgewandten und dem Außenprofil zugewandten Seite zu dem Außenprofil um ein Spaltmaß frei beabstandet angeordnet und spannt dabei die Kugeln gegen das Innenprofil vor. Die Kugeln sind um einen Betrag vorgespannt, der sicherstellt, dass das Lager nach Überwindung der größten Summentoleranz spielfrei ist. Das Spaltmaß entspricht mindestens dem Betriebsspiel. Das Betriebsspiel sichert den Ausgleich der Toleranzen in der Lagerung und damit die Funktion des Lagers bei Betriebsmomenten ab, und beträgt in der Regel wenige Zehntel Millimeter bis zu wenigen Millimetern.The loaded balls are supported in the bearing inside on the surface of the inner profile and each outward in one of the grooves of the longitudinal guide the outer sleeve. The sheet of the outer sleeve delimiting the groove is supported on the sheet of the return the outer profile from. The outer sleeve is on the side facing away from the loaded balls and the outer profile side facing the outer profile one gap free spaced apart and thereby tensioning the balls against the inner profile in front. The balls are biased by an amount that ensures that the camp after overcoming the greatest total tolerance is free of play. The gap dimension corresponds at least the operating game. The operating game ensures the compensation of the Tolerances in the bearing and thus the function of the bearing Operating moments, and is usually a few tenths of a millimeter to a few millimeters.
Die Vorspannung auf die Kugeln in der Längsführung ist von der Gestaltung der Rinne für die Rückführung abhängig, da das Blech der Längsführung sich über das Blech der Rückführung an dem Außenprofil abstützt. Die Kugeln stützen sich über ein durch die Wandungen der zueinander benachbarten Rillen vorgegebenes Hebelsystem an dem Außenprofil ab. Die Verdrehsteifigkeit des Lagers vor dem Anschlag auf Block bei Überlast ist aufgrund der großen Abstände in dem System und der damit verbundenen Elastizität relativ gering. Der Wahl eines dickeren Bleches für die Gestaltung einer steiferen Außenhülse sind, aufgrund der relativ komplizierten Form dieser, Grenzen gesetzt. Die elastischen Einfederungen der Außenhülse an der Längsführung unter Last beeinflussen u.U. die Geometrie der Rückführungen nachteilig, so dass die Kugeln ggf. in der Rückführung eingeklemmt sind.The preload on the balls in the longitudinal guide depends on the design of the trough for the return, since the sheet of the longitudinal guide is supported on the outer profile via the sheet of the return. The balls are supported on the outer profile by a lever system predetermined by the walls of the mutually adjacent grooves. The torsional stiffness of the bearing the stop on the block in the event of an overload is relatively small due to the large distances in the system and the associated elasticity. The choice of a thicker sheet for the design of a stiffer outer sleeve is limited due to the relatively complicated shape of the sleeve. The elastic deflections of the outer sleeve on the longitudinal guide under load may adversely affect the geometry of the returns, so that the balls may be jammed in the return.
Längs beidseitig der Außenhülse schließt sich jeweils eine Umleitung in einem zu der Außenhülse gesonderten Block aus Kunststoff an. Das Lager ist mittels der sich längs an die Außenhülse anschließenden Umleitungen gegen Überlast geschützt. Das Lager federt unter Last zunächst elastisch ein. Nach dem Überschreiten einer bestimmten Last, die z.B. durch ein Überschreiten des Betriebsmomentes hervorgerufen ist, liegen das Innenprofil und das Außenprofil auf den Umleitungen auf Block auf. Das Betriebsspiel zwischen den Profilen ist aufgebraucht oder es verbleibt ein Restspiel zwischen den Profilen. Die längsbewegliche Wälzlagerung der Profile ist durch eine Gleitlagerung ersetzt. Die Gleitbahnen sind durch den Kunststoff der Umleitung gebildet.Along the outer sleeve closes on both sides one diversion each in a block made of plastic separate from the outer sleeve on. The bearing is by means of the bypasses along the outer sleeve against overload protected. The bearing initially springs under load elastic one. After passing a certain load, e.g. by exceeding the operating torque is caused, the inner profile and the outer profile on the redirects on block up. The operating game between the Profiles are used up or there is a residual game between the Profiles. The longitudinally movable roller bearing the profile is replaced by a plain bearing. The slideways are formed by the plastic of the diversion.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lager der gattungsbildenden Art zu schaffen, das auch bei hohen Drehmomenten drehsteif ist und unter normalen Betriebsbedingungen geringe Verschleißkräfte aufweist und das sich einfach und kostengünstig herstellen lässt.The object of the invention is to create a camp of the generic type, even at high Torques is torsionally stiff and under normal operating conditions has low wear forces and that is easy and inexpensive can be made.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass die Kugelführung einteilig mit wenigstens einem Kugelumlauf ausgebildet ist, wobei die Kugelführung innen in dem Außenprofil zwischen der Außenhülse und dem Innenprofil angeordnet ist und dass die Sicherung jeweils wenigstens eine sich der Kugelführung längs anschließende und zur Kugelführung separate sowie quer zur Längsachse des Lagers gerichtete Stütze ist.This task is solved in that the ball guide is formed in one piece with at least one ball recirculation, wherein the ball guide inside in the outer profile between the outer sleeve and the inner profile is arranged and that the fuse in each case at least one the ball guide longitudinally adjoining and for ball guidance separate and across the longitudinal axis of the bearing directed support is.
Die Erfindung ist nachfolgend, auch mit weiteren Ausgestaltungen, näher beschrieben.The invention is below, too with further refinements, closer described.
Das Lager ist zumindest aus einer Außenhülse oder aus einer Außenhülse und einer Innenhülse, einer zu der Außenhülse separaten Kugelführung und aus Kugeln gebildet. Die Außenhülse ist in das Außenprofil eingepresst und die Innenhülse ist auf das Innenprofil aufgepresst oder die Hülse(n) ist (sind) anderweitig so befestigt, dass sich jede Hülse an dem jeweiligen Profil quer in alle Richtungen zur Längsachse des Lagers sicher abstützt und in die Längsrichtungen des Lagers an dem jeweiligen Profil festgelegt ist.The camp is at least one Outer sleeve or from an outer sleeve and an inner sleeve, one separate from the outer sleeve Ball guide and formed from balls. The outer sleeve is in the outer profile pressed in and the inner sleeve is pressed onto the inner profile or the sleeve (s) is (are) otherwise attached so that each sleeve fits the respective profile across in all directions to the longitudinal axis supports the bearing securely and in the longitudinal directions the bearing is fixed to the respective profile.
Das in dem Außenprofil sitzende Innenprofil weist bevorzugt im Querschnitt betrachtet die Form eines Mehrkantes, vorzugsweise die Form eines Mehrkantes mit einer geraden Anzahl von Seiten auf. Die Seitenflächen weisen jeweils nach außen. Von den Seitenflächen sind jeweils zwei voneinander abgewandt. Zumindest die Außenhülse, wahlweise das Außenprofil weist vorzugsweise einen mit dem Innenprofil korrespondieren Querschnitt eines mehrkantig ausgebildeten Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von Seiten auf. Der Querschnitt der Außenhülse korrespondiert mit den Querschnitten der Profile oder ist beispielsweise mittels geeigneter Mittel, wie mittels eines Adapters an das Außenprofil angepasst. Die Außenhülse weist im Wesentlichen den Querschnitt eines mehrkantigen Hohlprofils, bevorzugt mit einer geraden Anzahl von Seiten, auf. Zumindest vier nach innen gewandten Seiten der Außenhülse ist wenigstens jeweils einer der Kugelumläufe zugeordnet. Jeweils zwei der vier Seiten liegen sich, das Innenprofil zwischen sich nehmend, einander gegenüber. Die Längsführung und die Rückführung eines jeden Kugelumlaufes liegen nebeneinander zwischen der das Innenprofil außen umfangsseitig umfassenden Außenhülse und dem Innenprofil. Die Profile sind an jeder der vier Seiten über die belasteten Kugeln einer Längsführung aneinander abgestützt. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht zwei nebeneinander liegende der Kugelumläufe für jede der vier Seiten vor. Demnach ist das Lager in der Ausgestaltung der Erfindung mit einer Kugelführung versehen, die acht der Kugelumläufe aufweist.The inner profile sitting in the outer profile has preferably viewed in cross section, the shape of a polygon, preferably the shape of a polygon with an even number of pages. The faces point outwards. From the side surfaces are two facing away from each other. At least the outer sleeve, optional the outer profile preferably has a cross section corresponding to the inner profile a polygonal hollow profile with preferably one even number of pages. The cross section of the outer sleeve corresponds with the cross sections of the profiles or is, for example, by means of suitable means, such as by means of an adapter to the outer profile customized. The outer sleeve points essentially the cross-section of a polygonal hollow profile, preferably with an even number of pages. At least four inwardly facing sides of the outer sleeve is at least each one of the ball revolutions assigned. Two of the four sides lie on each other, the inner profile taking between, facing each other. The longitudinal guidance and the return of a each ball circulation lie side by side between the the inner profile outside circumferential comprehensive outer sleeve and the inner profile. The profiles are on each of the four sides loaded balls of a longitudinal guide together supported. An embodiment of the invention sees two lying side by side of the ball revolutions for each of the four pages forward. Accordingly, the camp is in the design of the Invention with a ball guide provided the eight of the ball revolutions having.
Jeder der Kugelumläufe ist, im Ganzen betrachtet, eine in sich geschlossen nicht unterbrochen umlaufende Bahn mit der Längsführung, mit der Rückfüh rung und mit den Umleitungen. Die Bahn ist von einer Reihe Kugeln ungehindert durchlaufen. In der Bahn sind die Kugeln nach innen in Richtung des Innenprofils sowie nach außen in Richtung des Außenprofils durch das Material der Kugelführung gehalten.Each of the ball orbits is viewed as a whole, it is a closed, uninterrupted circulating one Track with the longitudinal guide, with the return and with the diversions. The track is unobstructed by a series of balls run through. In the orbit, the balls are facing inwards of the inner profile and to the outside towards the outer profile through the material of the ball guide held.
Es sind vorzugsweise 18 bis 25 Kugeln pro Kugelumlauf vorgesehen, wobei bevorzugt jede der umlaufenden Kugeln einer Reihe in einem Umlauf eine Strecke zurücklegt, die mindestens der Summe der Durchmesser aller Kugeln der Reihe zuzüglich des Durchmessers einer der Kugeln aus der Reihe entspricht.There are preferably 18 to 25 balls provided per ball circulation, preferably each of the rotating Balls in a row cover a distance in one revolution, which is at least the sum of the diameters of all balls in the row plus the Diameter corresponds to one of the balls in the series.
Jede Reihe der Kugeln ist in Teilmengen aufgeteilt, die sich in der Art der Belastung unterscheiden. Die eine Teilmenge der Reihe Kugeln ist in der Längsführung ständig belastet. Die Belastungen sind an der nicht betätigten Lenkwelle im Wesentlichen nur durch die Vorspannung der Elemente zur Absicherung der Spielfreiheit in dem Lager aufgebracht. Lenkbewegungen und Änderungen in der Länge der Lenkwelle erzeugen Stützkräfte in dem Lager an den belasteten Teilmengen. In den Umleitungen und in der Rückführung sind die weiteren Teilmengen der Reihe ständig, auch bei Überlast, unbelastet. Bei einer teleskopischen Änderung der Länge der Lenkwelle durchlaufen die Kugeln den Umlauf. Während eines Umlaufes sind die Kugeln einer Reihe belastete Kugeln in der Längsführung, unbelastete Kugeln in einer der Umleitungen, unbelastete Kugeln in der Rückführung und schließlich wieder belastete Kugeln in der Längsführung.Each row of balls is divided into subsets that differ in the type of load. One part of the row of balls is constantly loaded in the longitudinal guide. The loads on the non-actuated steering shaft are essentially only applied by the pretensioning of the elements to ensure freedom from play in the bearing. Steering movements and changes in the length of the steering shaft generate support forces in the bearing on the loaded subsets. In the diversions and in the return, the other subsets of the series are constantly unloaded, even in the event of an overload. When the length of the steering shaft is changed telescopically, the balls run through the circulation. The balls of a row are loaded during a round Balls in the longitudinal guide, unloaded balls in one of the diversions, unloaded balls in the return and finally loaded balls in the longitudinal guide.
Die Längsführung ist schlitzartig ausgebildet, der Schlitz durchbricht die Wand der Kugelführung von innen nach außen, und ist, im Querschnitt des Lagers betrachtet, seitlich von Wänden des Materials der Kugelführung begrenzt. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Längsführung an der breitesten Stelle entspricht dem Durchmesser der Kugeln zuzüglich eines Flankenspieles. Das Flankenspiel stellt die längs frei bewegliche Führung der Kugeln sicher und entspricht bevorzugt wenigstens 1/10 mm.The longitudinal guide is slit-like Slit breaks through the wall of the ball guide from the inside out, and is, viewed in cross section of the camp, from the side of the walls Ball guide material limited. The distance between the opposite Sidewalls of the Longitudinal guidance the widest point corresponds to the diameter of the balls plus one Flank play. The backlash provides the freely movable guidance of the Balls safe and preferably corresponds to at least 1/10 mm.
Die Kugeln sind in der Längsführung quer zur Bewegungsrichtung der Kugeln in der Längsführung nach innen und außen gehalten. Dazu verringert sich der Abstand, im Querschnitt des Lagers betrachtet, zwischen den einander gegenüberliegenden Wänden, ausgehend von dem größten Abstand, zu den innen und außen liegenden Rändern der Längsführung hin. Der Abstand zwischen den sich jeweils innen oder außen an der Kugelführung einander gegenüberliegenden Rändern ist kleiner als der Durchmesser jeder der Kugel des Kugelumlaufes. Die im Querschnitt betrachtete sich von innen nach außen erstreckende Stärke der Wand der Kugelführung ist zumindest an der Längsführung geringer als der Durchmesser der Kugeln. Die in der Längsführung befindlichen Kugeln stehen somit, zumindest an der Längsführung, nach innen in Richtung des Innenprofils und nach außen in Richtung der Außenhülse über die Ränder hinaus aus der Längsführung hervor. Die sich jeweils innen einander gegenüberliegenden Ränder und die sich jeweils außen einander gegenüberliegenden Ränder nehmen die Kugeln an einem Teilabschnitt der Kugel zwischen sich, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Kugel ist, und halten die Kugel in der Längsführung.The balls are transverse in the longitudinal guide to the direction of movement of the balls in the longitudinal guide held inwards and outwards. For this purpose, the distance, viewed in cross section of the bearing, is reduced between the opposite walls starting from the greatest distance, to the inside and outside lying edges the longitudinal guide. The distance between each inside or outside of the ball guide opposite each other edges is smaller than the diameter of each of the balls in the ball orbit. The cross-section viewed from the inside to the outside Strength the wall of the ball guide is at least lower on the longitudinal guide than the diameter of the balls. The balls in the longitudinal guide stand thus, at least on the longitudinal guide inside in the direction of the inner profile and outwards in the direction of the outer sleeve via the margins out of the longitudinal guide. The inside and opposite edges and which are each outside opposite each other margins take the balls between them on a section of the ball, whose diameter is smaller than the diameter of the ball, and keep the ball in the longitudinal guide.
Jeweils eine der Umleitungen als ein weiterer Teil der Bahn schließt sich der Längsführung längs so an, dass die schlitzartig ausgebildete Längsführung in die bogenförmig verlaufende Umleitung übergeht. Jede der Umleitung ist nach innen zum Innenprofil hin durch das Material der Kugelführung zumindest teilweise abgeschlossen bzw. geöffnet und nach außen zu dem Außenprofil hin geöffnet. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Umleitung an der breitesten Stelle entspricht dem Durchmesser der Kugeln zuzüglich eines Flankenspieles. Das Flankenspiel stellt die frei bewegliche Führung der Kugeln in der Umleitung sicher und entspricht wenigstens 1/10 mm. Die Kugeln sind in der Umleitung nach außen zu dem Außenprofil hin durch die Ränder der Umleitung gehalten. Die Ränder begrenzen die Umleitung an beiden Seitenwänden der Umleitung nach außen. Wenigstens ein Rand an einer Seite der Umleitung ragt überhangartig über die nach außen geöffnete Umleitung. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden an der schmalsten Stelle auf Höhe des Überhanges ist geringer als der Kugeldurchmesser einer jeden Kugel der Reihe in dem Kugelumlauf. Alternativ ist, analog zu der Gestaltung der Längsführung, der Abstand durch die sich einander gegenüberliegenden Ränder bestimmt.One of the redirects as another part of the track joins the longitudinal guide along that the slot-like longitudinal guide into the arcuate Redirection overrides. each the diversion is inward towards the inner profile through the material the ball guide at least partially closed or opened and to the outside outer profile open towards. The distance between the opposite side walls of the Redirection at the widest point corresponds to the diameter of the Bullets plus a backlash. The backlash represents the freely movable guide of the balls in the diversion is safe and corresponds to at least 1/10 mm. The balls are in the diversion outwards to the outer profile through the edges the diversion held. The edges limit the diversion to the outside on both side walls of the diversion. At least an edge on one side of the diversion overhangs the outward opened Detour. The distance between the opposite side walls the narrowest point at the level of the overhang is smaller than the ball diameter of each ball in the series in the ball orbit. Alternatively, is analogous to the design of the Longitudinal guidance, the Distance determined by the opposite edges.
Die Umleitungen gehen in die Rückführung über. Die Rückführung ist nach innen zum Innenprofil hin entweder durch das Material der Kugelführung abgeschlossen und nach außen zu dem Außenprofil hin geöffnet oder schlitzartig ausgeführt und somit in die beiden Richtungen offen. Die Kugeln sind in der Rückführung nach außen zu dem Außenprofil hin durch die Ränder der Rückführung gehalten. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Rückführung an der breitesten Stelle entspricht dem Durchmesser der Kugeln zuzüglich eines Flankenspieles. Das Flankenspiel stellt die frei bewegliche Führung der Kugeln in der Rückführung sicher und entspricht wenigstens 1/10 mm. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden an der schmalsten Stelle ist geringer als der Kugeldurchmesser einer jeden Kugel der Reihe in der Rückführung und ist durch den Abstand zwischen den sich einander gegenüberliegenden Rändern bestimmt. Die einander gegenüberliegenden Ränder nehmen die Kugeln an einem Teilabschnitt der Kugel zwischen sich, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Kugel ist, und halten die Kugel in der Rückführung. Die Ränder begrenzen die Rückführung analog der Gestaltung der Längsführung, an beiden Seitenwänden der Rückführung nach innen und/oder nach außen. Alternativ dazu ragt wenigstens ein Rand an einer Seite der Rückführung überhangartig über die nach außen geöffnete Nut der Rückführung.The redirects are transferred to the return. The Repatriation is inwards to the inner profile either by the material of the ball guide and outwards towards the outer profile open or executed like a slit and thus open in both directions. The balls are in return after Outside to the outer profile through the edges the repatriation held. The distance between the opposite side walls of the Repatriation the widest point corresponds to the diameter of the balls plus one Flank play. The backlash provides the freely movable guidance of the Bullets in the return safely and corresponds to at least 1/10 mm. The distance between each other opposite sidewalls at the narrowest point one is smaller than the ball diameter each ball in the row in the return and is by the distance between the opposing ones edges certainly. The opposite margins take the balls between them on a section of the ball, whose diameter is smaller than the diameter of the ball, and hold the ball in the return. The margins limit the return analogously the design of the longitudinal guide both side walls after the return inside and / or outside. Alternatively, at least one edge on one side of the return protrudes over the outward opened Groove of the return.
Die Kugelführung ist als eine Baugruppe oder mehrere Baugruppen vormontiert, wobei die Baugruppe(n) aus wenigstens einer Kugelführung mit Kugeln gebildet ist. Die Kugeln einer Reihe sind in den Kugelumlauf eingeschnappt, wobei die Bahn durch das Einschnappen der Kugeln an den Rändern bei der Montage kurzzeitig zwangsweise elastisch auf den Durchmesser der Kugeln aufgeweitet ist.The ball guide is as an assembly or pre-assembled several assemblies, the assembly (s) consisting of at least a ball guide with Balls is formed. The balls in a row are in ball orbit snapped in, taking the web by snapping the balls at the edges the assembly temporarily elastic to the diameter the balls are expanded.
Die Kugelführung ist ein Bauteil, das vorzugsweise aus Kunststoff, alternativ auch aus Metall hergestellt ist. Als Werkstoff ist z.B. Kunststoff mit der Bezeichnung Polyoxymethylen (Kurzbezeichnung POM) vorgesehen. Die Kugelführung ist vorzugsweise ein umfangsseitig geschlossen ausgeführtes sowie in beide Längsrichtungen offenes im wesentlichen im Querschnitt rechteckiges Hohlprofil, in dessen Wandung die Kugelumläufe ausgebildet sind. Alternativ dazu ist die Kugelführung einteilig aber in Längsrichtung geschlitzt ausgeführt oder mehrteilig aus mindestens zwei bis vier Einzelteilen gebildet, wobei jedes der Einzelteile wenigstens einen der Kugelumläufe mit einer Reihe der Kugeln aufweist.The ball guide is a component that preferably made of plastic, alternatively also made of metal is. The material is e.g. Plastic called polyoxymethylene (Short name POM) provided. The ball guide is preferably a circumferentially closed as well as in both longitudinal directions open hollow profile, essentially rectangular in cross section, in the wall of the balls are trained. Alternatively, the ball guide is in one piece but in the longitudinal direction slotted or formed in several parts from at least two to four individual parts, wherein each of the individual parts with at least one of the ball revolutions a row of balls.
Die in der Längsführung unter Last stehende Teilmenge einer jeden Reihe Kugeln der Kugelumläufe stützt sich nach außen an einem in Längsrichtung über der Längsführung verlaufenden nach innen weisenden inneren Flächenabschnitt der Innenfläche der Außenhülse ab. Bei Längsbewegungen der Wellen in der Lagerung wälzen sich die belasteten Kugeln an dem inneren Flächenabschnitt in Längsrichtung des Lagers ab. Die Tragfähigkeit des Lagers ist von der Anzahl der Kugeln in der Längsführung und von dem Durchmesser dieser Kugeln abhängig. Eine höhere Tragfähigkeit ist in diesem Fall durch eine größere Anzahl von Kugeln sinnvoll erzielt.The one under load in the longitudinal guide Part of each row of balls of the ball revolutions is supported on the outside on an inward-facing inner surface section of the inner surface of the outer sleeve which extends in the longitudinal direction over the longitudinal guide. When the shafts move longitudinally in the bearing, the loaded balls roll on the inner surface section in the longitudinal direction of the bearing. The bearing capacity depends on the number of balls in the longitudinal guide and the diameter of these balls. In this case, a higher load capacity is sensibly achieved by a larger number of balls.
Die Tragfähigkeit eines Lagers gemäß Erfindung ist weiter erhöht, wenn die Außenhülse an dem inneren Flächenabschnitt zumindest mit einer Laufrille versehen ist. Die Laufrille ist an der Außenhülse nach außen vertieft ausgebildet und verläuft längs gleichgerichtet so mit der Längsführung, dass die in der Längsführung geführte Teilmenge der Reihe Kugeln bei einer teleskopischen Bewegung in der Laufrille abrollt. In einem Lager, dass nur eine Außenhülse und keine Innenhülse aufweist, stützen sich die belasteten Kugeln einer Reihe nach innen direkt auf der Oberfläche des Innenprofils ab.The load capacity of a bearing according to the invention is further increased if the outer sleeve on the inner surface section is at least provided with a groove. The groove is on the outer sleeve Outside deeply trained and runs longitudinally aligned so with the longitudinal guide that the partial quantity guided in the longitudinal guide the row of balls during a telescopic movement in the raceway rolls. In a bearing that has only one outer sleeve and no inner sleeve, support the loaded balls in a row directly on the inside surface of the inner profile.
In einem Lager, das sowohl eine Außenhülse als auch eine Innenhülse aufweist, stützen sich die belasteten Kugeln nach innen an einem nach außen weisenden äußeren Flächenabschnitt an der Außenfläche der Innenhülse ab.In a warehouse that has both an outer sleeve and also an inner sleeve has to support the loaded balls move inwards on an outward-facing outer surface section on the outer surface of the inner sleeve from.
Die belastete Teilmenge einer Reihe stützt sich gleichzeitig nach außen wie schon beschrieben ab. Alternativ sind die Flächenabschnitte mit Laufrillen versehen. Der innere Flächenabschnitt mit oder ohne Laufrille und der äußere Flächenabschnitt mit oder ohne Laufrille sich einander gegenüber. Die Längsführung verläuft zwischen den Flächenabschnitten bzw. Laufrillen längs mit den Abschnitten oder Rillen gleichgerichtet. Die ebenen Flächenabschnitte oder die Laufrillen erstrecken sich dabei in Längsrichtung mindestens über die gesamte Länge der Längsführung.The loaded subset of a series based at the same time to the outside as already described. Alternatively, the surface sections are with grooves Mistake. The inner surface section with or without groove and the outer surface section with or without a groove facing each other. The longitudinal guide runs between the surface sections or grooves along aligned with the sections or grooves. The flat surface sections or the grooves extend in the longitudinal direction at least over the entire length of the Longitudinal guide.
Sowohl die Laufrillen innen als auch die Laufrillen außen sind mit einer oder mehren Kontaktzonen (zum Beispiel für eine Zweipunktabstützung jeder der belasteten Kugeln in der Laufrille) versehen und weisen alternativ zusätzlich eine in der Wälzlagertechnik übliche Schmiegung auf. Die Kontaktpressung in der Kontaktzone zwischen Kugel und Außenhülse ist verbessert.Both the grooves inside and the grooves outside are with one or more contact zones (for example, for a two-point support each of the loaded balls in the groove) and alternatively additionally a osculation that is common in rolling bearing technology on. The contact pressure in the contact zone between the ball and the outer sleeve is improved.
Die Kugeln der unbelasteten Teilmengen eines jeden der Kugelumläufe bewegen sich in der Rückführung um ein Bewegungsspiel frei zwischen der Außenhülse und zwischen dem Material der Kugelführung, das zwischen der unbelasteten Teilmenge und dem Innenprofil liegt oder um ein Bewegungsspiel frei zwischen der Außenhülse und dem Innenprofil. Der dazu notwendige Freiraum für die Kugeln ist in der Außenhülse geschaffen. Die Innenfläche der Außenhülse ist längs und quer über der gesamten Rückführung sowie längs und quer über den Umleitungen nach außen von der betroffenen Teilmenge der Kugeln weg zurückgestellt. Die Innenfläche der Außenhülse ist in diesem Bereich im Vergleich zu dem tragenden inneren Flächenabschnitt über der Längsführung an der Außenhülse mindestens soweit zurückgestellt, dass von innen nach außen zwischen den gedacht an dem Material oder an dem Innenprofil anliegenden Kugeln und der Außenhülse ein Bewegungsspiel verbleibt. Das Bewegungsspiel stellt die längs frei bewegliche Führung der unbelasteten Teilmenge sicher und ist bevorzugt größer als das Betriebsspiel. Der Abstand, um den die Innenfläche der Außenhülse über der Rückführung, ausgehend von dem inneren Flächenabschnitt von innen nach außen, zurückgestellt ist, entspricht alternativ mindestens der Stärke des Materials der Rückführung zwischen den Ku geln und dem Innenprofil zuzüglich des Bewegungsspieles oder dem Bewegungsspiel. Dieser Abstand ist in beiden Fällen so groß, dass die Kugeln in allen vorausgesetzten Betriebszuständen und unter Berücksichtigung aller Toleranzen in der Rückführung nicht zwischen der Außenhülse und der Kugelführung eingeklemmt sind.The balls of the unloaded subsets of each of the ball revolutions move around in the repatriation a free movement between the outer sleeve and between the material the ball guide, that lies between the unloaded part and the inner profile or free movement between the outer sleeve and the inner profile. The necessary space for the balls are created in the outer sleeve. The inner surface of the Outer sleeve is lengthways and across the entire repatriation as well lengthways and across the diversions to the outside reset from the affected subset of the balls. The inner surface of the outer sleeve is in this area compared to the load-bearing inner surface section above the longitudinal guide the outer sleeve at least as far as deferred, that inside out between those that are attached to the material or to the inner profile Balls and the outer sleeve Movement remains. The movement play frees them lengthways flexible leadership the unloaded subset is safe and is preferably greater than the operating game. The distance that the inner surface of the outer sleeve over the Return, outgoing from the inner surface section from the inside to the outside, reset alternatively corresponds at least to the thickness of the material of the return between the balls and the inner profile plus the play or the movement game. This distance is the same in both cases large, that the balls in all required operating states and under consideration of all tolerances in the return between the outer sleeve and the ball guide are trapped.
Die Wandung der Außenhülse weist z.B. eine von innen nach außen vertiefte Längsnut auf, die sich längs und quer über der Rückführung und wahlweise auch über den Umleitungen erstreckt. Die Tiefe der Längsnut entspricht dann mindestens dem Bewegungsspiel. Alternativ ist die Außenhülse über der Rückführung und wahlweise über den Umleitungen nach außen mit einer Ausformung der Wandung nach außen versehen. Diese Ausformung an der Außenhülse steht in diesem Fall zumindest über der Rückführung und über den Umleitungen aus der Kontur der an sich zumindest außen mit einem mehreckigen bzw. quadratischen Querschnitt versehenen Außenhülse hervor. Die Innenfläche an der Ausformung ist zu dem inneren Flächenabschnitt von innen nach außen um zumindest das Bewegungsspiel zurückgestellt.The wall of the outer sleeve points e.g. one inside out deepened longitudinal groove on that along and across the return and optional also about extends the diversions. The depth of the longitudinal groove then corresponds at least the movement game. Alternatively, the outer sleeve is over the return and optionally over the Redirects to the outside with a shape of the wall to the outside. This shape stands on the outer sleeve in this case at least the repatriation and over the Detour from the contour of the at least with the outside a polygonal or square cross section provided outer sleeve. The inner surface on the formation is at least to the inner surface section from the inside to the outside the movement play postponed.
Jedem der Umläufe der Kugelführung ist außen über der Rückführung und den Umläufen eine der Längsnuten bzw. eine der Ausformungen an der Außenhülse zugeordnet. Alternativ dazu übergreift eine der Längsnuten oder eine der Ausformungen quer zur Längsrichtung zwei zueinander benachbarte der Rückführungen von zwei zueinander benachbarten Kugelumläufen einer Kugelführung. Jeweils zwei der benachbarten Kugelumläufe sind gemeinsam jeweils einer der vier nach innen gewandten Seiten der Außenhülse zugeordnet. Dabei liegen die Längsführungen der benachbarten Kugelumläufe unmittelbar nebeneinander in einer Ebene zwischen der Außenhülse und dem Innenprofil. Alternativ dazu sind die Kugelumläufe umfangsseitig des Innenprofils zueinander benachbart. Dabei ist jeweils einer der Kugelumläufe jeweils einer von zwei umfangsseitig zueinander benachbarten der vier Seiten der Außenhülse zugeordnet. Die benachbarten Rückführungen liegen in zwei Ebenen, die vorzugsweise einen rechten Winkel aber auch einen Winkel größer 90° zwischen sich einschließen.Each of the revolutions of the ball guide is assigned one of the longitudinal grooves or one of the formations on the outer sleeve on the outside via the return and the revolutions. As an alternative to this, one of the longitudinal grooves or one of the formations crosses two mutually adjacent return paths of two mutually adjacent ball revolutions of a ball guide transverse to the longitudinal direction. Two of the adjacent ball revolutions are each assigned to one of the four inwardly facing sides of the outer sleeve. The longitudinal guides of the adjacent balls circulate directly next to each other in a plane between the outer sleeve and the inner profile. As an alternative, the circumferential balls of the inner profile are adjacent to one another. One of the ball revolutions is assigned to one of two circumferentially adjacent four sides of the outer sleeve. The adjacent returns are on two levels, preferably one on the right Angle but also include an angle greater than 90 ° between them.
Die federelastischen Elemente sind einteilig mit der Außenhülse oder einteilig mit der Innenhülse ausgebildete Federplatten aus dem Blech an der jeweiligen Hülse. Je eine der Federplatten ist gegen eine Teilmenge der Reihe Kugeln in einer der Längsführungen vorgespannt. Jede der einander gegenüberliegenden Seiten der Außenhülse oder Innenhülse weist wenigstens eine der Federplatten auf, so dass das Innenprofil und das Außenprofil gegeneinander spielfrei vorgespannt sind.The resilient elements are in one piece with the outer sleeve or formed in one piece with the inner sleeve Spring plates made of sheet metal on the respective sleeve. One of the spring plates is against a subset of the series of balls in one of the longitudinal guides biased. Each of the opposite sides of the outer sleeve or inner sleeve has at least one of the spring plates, so that the inner profile and the outer profile are biased against each other without play.
Die Außenhülse ist an jeder der einander gegenüberliegenden Seiten mit wenigstens einem Längsschlitz versehen, der zur Längsrichtung des Lagers gleichgerichtet ist. Entlang des Längsschlitzes erstreckt sich längs streifenförmig die Federplatte. Die Federplatte ist quer zur Längsrichtung durch rechtwinklig zum Längsschlitz verlaufende Querschlitze in der Außenhülse begrenzt, die jeweils in den Längsschlitz übergehen. Jede der Federplatten geht somit quer zur Längsachse am Anfang der Querschlitze von der Außenhülse hebelartig ab. Dabei steht die Federplatte zumindest teilweise entweder nach außen über die Kontur der Außenhülse hinaus oder ragt in das Innere der Außenhülse hinein.The outer sleeve is on each other opposite Sides with at least one longitudinal slot provided to the longitudinal direction the bearing is rectified. Extends along the longitudinal slot along the stripes Spring plate. The spring plate is perpendicular to the longitudinal direction through to the longitudinal slot running transverse slots limited in the outer sleeve, each in the Pass over the longitudinal slot. Each of the spring plates thus runs transversely to the longitudinal axis at the beginning of the transverse slots lever-like from the outer sleeve from. The spring plate is either at least partially behind outside over the Contour of the outer sleeve or protrudes into the inside of the outer sleeve.
An der nach innen gewandten Fläche der Federplatte ist der innere Flächenabschnitt ausgebildet, an dem die in der Längsführung befindlichen Kugeln anliegen bzw. an dem sich die in der Längsführung geführten Kugeln abwälzen. Zwischen der nach außen gewandten Seite der Federplatte und dem Außenprofil verbleibt ein Spalt. Der Spalt ist mindestens so groß, dass die Federplatte bei der Montage der Kugelführung sowie des Innenprofils in die Außenhülse und bei Belastungen des Lagers frei nach außen ausweichen kann, ohne an der Außenhülse anzuliegen. Bei der Montage der Kugelführung mit der Außenhülse federn die einander gegenüberliegenden Federplatten elastisch um ein Vorspannmaß nach außen auf und liegen danach mit dem Flächenabschnitt jeweils an einer somit belasteten Teilmenge Kugeln vorgespannt an. Dabei übergreift jede der Federplatten, im Querschnitt des Lagers betrachtet, die Teilmenge außen quer zur Längsführung.On the inward facing surface of the Spring plate is the inner surface section trained on which in the longitudinal guide Balls rest or on which the balls guided in the longitudinal guide roll. Between the outside a gap remains on the opposite side of the spring plate and the outer profile. The gap is at least as large that the spring plate when assembling the ball guide and the inner profile in the outer sleeve and can move freely to the outside when the bearing is under load to fit the outer sleeve. When installing the ball guide spring with the outer sleeve the opposite Spring plates resiliently outwards by a preload and then lie with them the surface section each preloaded on a subset of balls thus loaded. This spills over each of the spring plates, viewed in the cross section of the bearing, the subset Outside across the longitudinal guide.
Alternativ ist die Innenhülse an jeder der voneinander weg weisenden Seiten mit wenigstens einem Längsschlitz versehen, der zur Längsrichtung des Lagers gleichgerichtet ist. Entlang des Längsschlitzes erstreckt sich längs streifenförmig die Federplatte. Die Federplatte ist quer zur Längsrichtung durch rechtwinklig zum Längsschlitz verlaufende Querschlitze in der Innenhülse begrenzt, die in den Längsschlitz übergehen. Jede der Federplatten geht somit quer zur Längsachse am Anfang der Querschlitze von der Innenhülse hebelartig ab. Dabei steht die Federplatte zumindest teilweise nach außen über die Kontur der nach außen gewandten Seiten der Innenhülse hinaus. Zwischen der nach innen gewandten Seite der Federplatte und dem Innenprofil verbleibt ein Spalt. Der Spalt ist mindestens so groß, dass die Federplatte bei der Montage der Kugelführung sowie des Innenprofils in die Außenhülse und bei Belastungen des Lagers frei nach innen ausweichen kann, ohne an dem Innenprofil anzuliegen. An der nach außen gewandten Seite der Federplatte ist der innere Flächenabschnitt ausgebildet, an dem die in der Längsführung befindlichen Kugeln anliegen bzw. an dem sich die in der Längsführung geführten Kugeln abwälzen. Bei der Montage der Kugelführung mit der Innenhülse und der Außenhülse federn die voneinander wegweisenden Federplatten elastisch um ein Vorspannmaß nach innen ein und liegen danach mit dem Flächenabschnitt jeweils an einer somit belasteten Teilmenge Kugeln vorgespannt an.Alternatively, the inner sleeve is on everyone the sides pointing away from each other with at least one longitudinal slot provided to the longitudinal direction of the Camp is rectified. Extends along the longitudinal slot along the stripes Spring plate. The spring plate is perpendicular to the longitudinal direction through to the longitudinal slot running transverse slots limited in the inner sleeve, which merge into the longitudinal slot. Each of the spring plates thus runs transversely to the longitudinal axis at the beginning of the transverse slots from the inner sleeve lever-like. The spring plate is at least partially behind outside over the Contour of the outside facing sides of the inner sleeve out. Between the inboard side of the spring plate and a gap remains in the inner profile. The gap is at least so big that the spring plate when installing the ball guide and the inner profile in the outer sleeve and at Loads on the bearing can dodge freely without being on to fit the inner profile. On the outside of the spring plate is the inner surface section trained on which in the longitudinal guide Balls rest or on which the balls guided in the longitudinal guide roll. at assembling the ball guide with the inner sleeve and the outer sleeve the spring plates pointing away from each other elastically by a preload dimension towards the inside and then lie with the surface section each preloaded on a subset of balls thus loaded.
Der Grad der Vorspannung jeder Federplatte ist einerseits im Wesentlichen von der Hebellänge abhängig, mit dem die längs hintereinander ausgerichteten Kugeln in der Längsführung quer zu dem Anfang der Querschlitze beabstandet sind. Andererseits ist der Grad der Vorspannung von den Querschnitten des Hebels der Federplatte abhängig. Die Vorspannung nimmt mit zunehmender Hebellänge und/oder mit abnehmenden Querschnitt der Federplatte ab.The degree of preload of each spring plate is on the one hand essentially dependent on the lever length with which the lengthways one behind the other aligned balls in the longitudinal guide across are spaced from the beginning of the transverse slots. On the other hand the degree of preload from the cross sections of the lever of the spring plate dependent. The preload increases with increasing lever length and / or with decreasing Cross section of the spring plate.
Die Kugeln der unbelasteten Teilmengen eines jeden der Kugelumläufe bewegen sich in der Umleitung entweder, wie anfangs erwähnt, unterhalb der Nut oder der Längsführung frei zwischen der Außenhülse und zwischen dem Material der Kugelführung, das zwischen der unbelasteten Teilmenge und dem In nenprofil liegt. Alternativ dazu ist mit einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der notwendige Freiraum für die Kugeln an den Federplatten der Außenhülse geschaffen ist. Die Federplatte decken dabei zumindest einen Teil der Umleitung von außen längs und quer ab und sind längs und quer über den Umleitungen nach außen von der betroffenen Teilmenge der Kugeln nach außen weg zurückgestellt. Die Federplatten sind dabei im Vergleich zu dem inneren Flächenabschnitt beginnend von dem Einlauf der Kugeln aus der Längsführung in die Umleitung soweit zurückgestellt, dass von innen nach außen zwischen den gedacht an dem Material der Kugelführung bzw. an dem Innenprofil anliegenden Kugeln und der Federplatte ausreichend Spiel verbleibt.The balls of the unloaded subsets of each of the ball revolutions in the diversion either move below, as mentioned at the beginning the groove or the longitudinal guide freely between the outer sleeve and between the material of the ball guide that lies between the unloaded subset and the inner profile. alternative for this purpose, an embodiment of the invention provides that the necessary freedom for the balls on the spring plates of the outer sleeve is created. The spring plate cover at least part of the diversion from outside along and across and along and across the diversions to the outside returned to the outside of the affected subset of the balls. The spring plates are compared to the inner surface section starting from the entry of the balls from the longitudinal guide in the forwarding has been postponed, that inside out between the thought of the material of the ball guide or the inner profile There is sufficient play in the adjacent balls and the spring plate.
Das Lager gemäß Erfindung ist so ausgelegt, dass die Profile bis zur Wirkung des höchsten Betriebsmomentes elastisch nachgebend über die Kugeln an den Federplatten gelagert sind. Beim Überschreiten der oberen Grenze des Betriebsdrehmomentes federt das Lager ein. Die Profile liegen „auf Block" an der zwischen den Profilen liegenden Sicherung gegen Überlast. Die Kugeln, die Flächenabschnitte und die Federplatten des Lagers sind nach dem Überschreiten des höchsten Betriebsmomentes von weiteren höheren Belastungen frei. Die Sicherung gemäß Erfindung ist jeweils wenigstens eine sich der Kugelführung längs anschließende und zur Kugelführung separate sowie quer zur Längsachse des Lagers gerichtete Stütze zwischen dem Innenprofil und dem Außenprofil. Die Stütze ist vorzugsweise aus Blech gebildet.The bearing according to the invention is designed so that the profiles are elastically yielding via the balls on the spring plates until the highest operating torque. The bearing deflects when the upper limit of the operating torque is exceeded. The profiles lie "on a block" on the protection against overload lying between the profiles. The balls, the surface sections and the spring plates of the bearing are free of further higher loads after the highest operating torque has been exceeded. The protection according to the invention is at least one of them Ball guide longitudinally and separately to the ball guide as well as transverse to the longitudinal axis of the bearing directed support between the inner profile and the outer profile. The support is preferably made of sheet metal.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Stütze ist wenigstens eine Lochscheibe, die in einem Lager ohne Innenhülse oder die in einem Lager mit Innenhülse das Innenprofil umfangsseitig umgreift und von der Außenhülse umgriffen ist. Die Lochscheibe weist außen und innen eine mit dem jeweiligen Profil korrespondierende Innen- und Außenkontur auf. Zwischen der Lochscheibe und zwischen den voneinander abgewandten Seitenflächen des Innenprofils oder zwischen der Lochscheibe und zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten der Außenhülse verbleibt quer zur Längsachse des Lagers an jeder Seite wenigstens ein Spalt mindestens in der Größe des Betriebsspieles. Nach dem Überwinden des Betriebsspieles durch die unter Last gegeneinander bewegten Profile, liegen diese innen und außen an der Lochscheibe „auf Block".According to an embodiment of the invention is the support is at least one perforated disc that is in a bearing without an inner sleeve or those in a bearing with an inner sleeve encompasses the inner profile on the circumference and is encompassed by the outer sleeve is. The perforated disc faces outside and inside an interior corresponding to the respective profile and outer contour on. Between the perforated disc and between those facing away from each other faces of the inner profile or between the perforated disc and between the opposite each other Sides of the outer sleeve remain transverse to the longitudinal axis of the bearing on each side at least one gap at least in the Size of the operating game. After overcoming of the operating game by moving against each other under load Profiles, these are on the inside and outside of the perforated disc "on block".
Es ist eine der Lochscheiben oder es sind alternativ zwei der Lochscheiben als Sicherung gegen Überlast in dem Lager vorgesehen. Zwei der Scheiben nehmen die Kugelführung längs zwischen sich und sind alternativ an der Außenhülse oder an dem Innenprofil mittels beispielsweise eines Presssitzes befestigt.It is one of the perforated disks or alternatively there are two of the perforated disks as protection against overload provided in the camp. Two of the washers take the ball guide along between themselves and are alternatively on the outer sleeve or on the inner profile attached by means of a press fit, for example.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Stütze einteilig mit der Außenhülse ausgebildet und ist wenigstens ein von der Außenhülse aus nach innen in Richtung des Innenprofils hervorstehender Bord der Außenhülse. Zwischen dem Bord und zwischen den voneinander abgewandten Seitenflächen des Innenprofils verbleibt quer zur Längsachse des Lagers wenigstens der Spalt, der mindestens dem Betriebsspiel entspricht. Die Außenhülse ist alternativ mit zwei der Borde versehen, die die Kugelführung in Längsrichtung zwischen sich nehmen.According to a further embodiment the invention is the support integrally formed with the outer sleeve and is at least one inward from the outer sleeve protruding rim of the inner profile of the outer sleeve. Between the board and remains between the side faces of the inner profile facing away from one another transverse to the longitudinal axis the bearing at least the gap, the at least the operating game equivalent. The outer sleeve is alternatively, provide two of the shelves that hold the ball guide in longitudinal direction take between them.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Stütze aus jeweils wenigstens einem von jeder der Seiten der Innenhülse nach außen in Richtung des Außenprofils abgehenden sowie mit der Innenhülse einteiligen Blechstreifen gebildet. Zwischen dem Blechstreifen und zwischen den einander zugewandten Seitenflächen des Außenprofils verbleibt quer zur Längsachse des Lagers wenigstens der Spalt, der mindestens dem Betriebsspiel entspricht. Die Innenhülse ist alternativ an jeder ihrer Längsseiten mit den Blechstreifen versehen, die die Kugelführung in Längsrichtung zwischen sich nehmen. Nach dem Überwinden des Betriebsspieles liegt die Außenhülse oder das Außenprofil an dem Blechstreifen und damit an der Innenhülse an und stützt sich somit direkt an der Innenhülse ab.In a further embodiment of the Invention is the pillar from at least one of each of the sides of the inner sleeve Outside towards the outer profile outgoing as well as with the inner sleeve one-piece sheet metal strip formed. Between the metal strip and between the facing side surfaces of the outer profile remains transverse to longitudinal axis the bearing at least the gap, the at least the operating game equivalent. The inner sleeve is alternatively on each of its long sides Provide with the metal strips that take the ball guide between them in the longitudinal direction. After overcoming of the operating game lies the outer sleeve or the outer profile on the metal strip and thus on the inner sleeve and is supported thus directly on the inner sleeve from.
In dem Betriebsspiel ist in allen vorher genannten Fällen das Lagerspiel berücksichtigt, so dass das Betriebsspiel zwischen dem Innen- und Außenprofil auf jeder Seite mindestens der Hälfte der größten Summe aller durch die fe derelastischen Elemente auszugleichenden Toleranzen zuzüglich mindestens 1/10 mm entspricht.In the operating game is in all previously mentioned cases takes into account the bearing clearance, so the operating game between the inside and outside profile at least half on each side the largest sum all tolerances to be compensated for by the elastic elements plus corresponds to at least 1/10 mm.
Die Lagerung ist vorzugsweise zwischen den anfangs beschriebenen Mehrkantprofilen und alternativ zwischen zylindrisch ausgebildeten Profilen eingesetzt, so dass sich nachfolgend beschriebene Ausgestaltungen der Erfindung ergeben:
- a.) Zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil sitzt das Lager. Das Lager ist aus einer Außenhülse, aus Kugeln und aus einer Kugelführung gebildet. Die Außenhülse des Lagers, ist innen und außen mit einem von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt versehen, sitzt zwischen dem Außenprofil sowie dem Innenprofil und umfasst dabei das Innenprofil umfangsseitig. Die Außenhülse ist dabei in dem Außenprofil gestützt und längs unbeweglich gehalten, so dass die Außenhülse zu dem Außenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar ist. Die Außenhülse weist zumindest vier Innenflächen auf, von denen sich gemäß der Funktion des Lagers. jeweils zwei der Innenflächen einander gegenüber liegen. Vorzugsweise ist die Außenhülse im Querschnitt im Wesentlichen ein Vierkantprofil mit abgerundeten Ecken. Der Querschnitt des in dem Außenprofil steckenden Innenprofils korrespondiert im Wesentlichen mit dem Querschnitt der Außenhülse. Jeder der Innenfläche an der Außenhülse liegt innen eine Außenfläche des Innenprofils gegenüber. Das Innenprofil weist damit zumindest außen, ebenso wie das die Außenhülse, einen von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt auf. Vorzugsweise ist das Innenprofil an der Welle ein hohles oder voll mit Material gefülltes sowie im Querschnitt im wesentlichen außen rechteckiges und mit abgerundeten Ecken gestaltetes Profil. Die Kugeln sind zwischen der Außenhülse und dem Innenprofil angeordnet, so daß sich die Wellen an dem Außenprofil über die Außenhülse sowie über die Kugeln und über die Oberfläche des Innenprofils quer zur Längsachse aneinander und um die Drehachse zueinander nicht verdrehbar gegeneinander abstützen.
- b.) Zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil sitzt das Lager. Das Lager ist aus einer Innenhülse, aus einer Außenhülse, aus Kugeln und aus einer Kugelführung gebildet. Die Außenhülse ist analog der Variante a.) gestaltet. Die Innenhülse des Lagers, ist mit einem von der kreisrunden Form innen und außen abweichenden und der Innenform der Außenhülse im wesentlichen angepassten Querschnitt versehen, sitzt zwischen der Außenhülse sowie dem Innenprofil und umfasst dabei das Innenprofil umfangsseitig. Die Innenhülse stützt sich dabei an dem Innenprofil ab, so dass die Innenhülse zu dem Innenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar ist. Außerdem ist die Innenhülse auf dem Innenprofil längs unbeweglich gehalten. Die Kugeln sind zwischen der Innenhülse und der Außenhülse angeordnet, so dass sich die Wellen an dem Außenprofil über die Innenhülse, über die Kugeln sowie über die Außenhülse quer zur Längsachse aneinander und um die Drehachse zueinander nicht verdrehbar gegeneinander abstützen. Das Lager nach Variante a.) bzw. b.) ist zwischen Wellen eingesetzt, deren Profile alternativ zumindest Querschnitte nach folgenden Varianten aufweisen:
- c.) Das Außenprofil an der einen der aneinander gelagerten Wellen weist zumindest innen einen der kreisrunden Form entsprechenden Querschnitt oder einen nicht mit der Außenhülse korrespondierenden Querschnitt auf. Der Sitz der Außenhülse in dem Außenprofil ist z. B. mit einem Adapter abgesichert. Alternativ dazu ist die Außenhülse über geeignete sowie wahlweise einteilig mit der Außenhülse oder separat zu der Außenhülse ausgeführte Befestigungs- und/oder Stützelemente oder durch eine geeignete Außenkontur in dem Außenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar und längs fest gehalten.
- d.) Das Außenprofil weist innen einen von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt auf, der durch die Konturen von vier Innenflächen bestimmt ist. Von den Innenfläche liegen sich jeweils zwei einander zugewandt gegenüber. Der Querschnitt der Außenhülse ist außen dem Querschnitt des Außenprofils innen im Wesentlichen angepasst. Die Außenhülse ist eng in dem Außenprofil geführt bzw. befestigt, so dass die Außenhülse aufgrund ihres mit dem Außenprofil korrespondierenden Querschnittes zu dem Außenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar ist.
- e.) Das Innenprofil der in dem Außenprofil steckenden Welle weist zumindest außen einen der kreisrunden Form entsprechenden Querschnitt oder einen nicht mit der Außenhülse bzw. mit dem Außenprofil korrespondierenden Querschnitt auf. Der Sitz der Innenhülse auf dem Innenprofil ist z. B. mit einem Adapter abgesichert. Alternativ dazu ist die Innenhülse über geeignete sowie wahlweise einteilig mit der Innenhülse oder separat zu der Innenhülse ausgeführte Befestigungs- und/oder Stützelemente oder durch eine geeignete Innenkontur auf dem Innenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar und längs fest gehalten. Die Innenhülse weist außen die vier Außenflächen auf. Jeder der Innenflächen an der Außenhülse liegt eine der Außenflächen an der Innenhülse gegenüber.
- f.) Der Querschnitt des in dem Außenprofil steckenden Innenprofils korrespondiert im Wesentlichen mit dem Querschnitt der Außenhülse. Jeder der Innenfläche an der Außenhülse liegt innen eine Außenfläche des Innenprofils gegenüber. Das Innenprofil weist damit zumindest außen, ebenso wie die Außenhülse, einen von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt auf. Vorzugsweise ist das Innenprofil ein hohles oder voll mit Material gefülltes sowie im Querschnitt im wesentlichen außen rechteckiges und mit abgerundeten Ecken gestaltetes Profil. Die Innenhülse des Lagers, ist mit einem von der kreisrunden Form innen und außen abweichenden und der Innenform der Außenhülse und der Außenform des Innenprofils im wesentlichen angepassten Querschnitt versehen, sitzt zwischen der Außen hülse sowie dem Innenprofil und umfasst dabei das Innenprofil umfangsseitig eng. Die Innenhülse stützt sich dabei an dem Innenprofil ab bzw. liegt eng an diesem an, so dass die Innenhülse aufgrund ihres mit dem Innenprofil korrespondierenden Querschnittes zu dem Innenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar ist.
- a.) The bearing sits between the outer profile and the inner profile. The bearing is made up of an outer sleeve, balls and a ball guide. The outer sleeve of the bearing is provided with a cross-section deviating from the circular shape on the inside and outside, sits between the outer profile and the inner profile and thereby encompasses the inner profile on the circumference. The outer sleeve is supported in the outer profile and held longitudinally immovable, so that the outer sleeve is not rotatable about the axis of rotation relative to the outer profile. The outer sleeve has at least four inner surfaces, one of which changes according to the function of the bearing. two of the inner surfaces are opposite each other. In cross section, the outer sleeve is preferably essentially a square profile with rounded corners. The cross section of the inner profile inserted in the outer profile corresponds essentially to the cross section of the outer sleeve. Each of the inner surface on the outer sleeve is opposite an outer surface of the inner profile. The inner profile thus has, at least on the outside, like the outer sleeve, a cross-section deviating from the circular shape. Preferably, the inner profile on the shaft is a hollow or fully filled with material and in cross-section essentially outer rectangular and designed with rounded corners. The balls are arranged between the outer sleeve and the inner profile, so that the shafts on the outer profile are supported against one another transversely to the longitudinal axis and via the balls and over the surface of the inner profile and not rotatable relative to one another about the axis of rotation.
- b.) The bearing sits between the outer profile and the inner profile. The bearing is formed from an inner sleeve, an outer sleeve, balls and a ball guide. The outer sleeve is designed analogously to variant a.). The inner sleeve of the bearing is provided with a cross section deviating from the circular shape on the inside and outside and essentially adapted to the inner shape of the outer sleeve, sits between the outer sleeve and the inner profile and in this case encompasses the inner profile on the circumference. The inner sleeve is supported on the inner profile so that the inner sleeve cannot be rotated about the axis of rotation relative to the inner profile. In addition, the inner sleeve is kept immovable longitudinally on the inner profile. The balls are arranged between the inner sleeve and the outer sleeve, so that the waves Support each other on the outer profile via the inner sleeve, the balls and the outer sleeve transversely to the longitudinal axis and not rotatable relative to one another about the axis of rotation. The bearing according to variant a.) Or b.) Is inserted between shafts, the profiles of which alternatively have at least cross sections according to the following variants:
- c.) The outer profile on one of the shafts mounted on one another has a cross section corresponding to the circular shape at least on the inside or a cross section which does not correspond to the outer sleeve. The seat of the outer sleeve in the outer profile is e.g. B. secured with an adapter. As an alternative to this, the outer sleeve cannot be rotated about the axis of rotation and is held longitudinally by suitable fastening elements and / or support elements, which are optionally made in one piece with the outer sleeve or separately from the outer sleeve, or by a suitable outer contour in the outer profile.
- d.) The outer profile has a cross-section deviating from the circular shape on the inside, which is determined by the contours of four inner surfaces. Two of the inner surface face each other. The cross section of the outer sleeve is essentially matched on the outside to the cross section of the outer profile on the inside. The outer sleeve is guided or fastened tightly in the outer profile, so that the outer sleeve cannot be rotated about the axis of rotation due to its cross section corresponding to the outer profile to the outer profile.
- e.) The inner profile of the shaft inserted in the outer profile has, at least on the outside, a cross section corresponding to the circular shape or a cross section not corresponding to the outer sleeve or to the outer profile. The seat of the inner sleeve on the inner profile is z. B. secured with an adapter. As an alternative to this, the inner sleeve cannot be rotated about the axis of rotation by means of suitable fastening elements and / or support elements, which are optionally made in one piece with the inner sleeve or separately from the inner sleeve, or by a suitable inner contour and is held longitudinally on the inner profile. The inner sleeve has the four outer surfaces on the outside. Each of the inner surfaces on the outer sleeve is opposite one of the outer surfaces on the inner sleeve.
- f.) The cross section of the inner profile inserted in the outer profile corresponds essentially to the cross section of the outer sleeve. Each of the inner surface on the outer sleeve is opposite an outer surface of the inner profile. The inner profile thus has a cross-section deviating from the circular shape, at least on the outside, just like the outer sleeve. The inner profile is preferably a hollow profile or one which is completely filled with material and is essentially rectangular in cross section on the outside and is designed with rounded corners. The inner sleeve of the bearing is provided with a cross-section that differs from the circular shape on the inside and outside and the inner shape of the outer sleeve and the outer shape of the inner profile is essentially matched, sits between the outer sleeve and the inner profile and encompasses the inner profile closely on the circumference. The inner sleeve is supported on the inner profile or lies closely against it, so that the inner sleeve cannot be rotated about the axis of rotation due to its cross section corresponding to the inner profile with respect to the inner profile.
Bevorzugt ist das Lager auf einen Innenprofil außen und in ein Außenprofil innen eingesetzt, die den vorher beschriebenen von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt aufweisen, da der Aufwand für die Herstellung des Lagers gering ist. Der Einsatz von Adaptern ist jedoch in Anwendungen nicht auszuschließen, in denen der Innenprofil und/oder das Außenprofil an der jeweiligen Welle zylindrisch bzw. hohlzylindrisch ausgebildet ist oder die Profile voneinander abweichende und andere für das Übertragen von Drehmomenten nicht miteinander korrespondierende Querschnitte aufweisen. Ein Adapter ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt und in das Außenprofil oder die Innenhülse eingegossen, eingespritzt, eingepresst oder eingeschnappt bzw. auf dem Innenprofil oder die Außenhülse aufgeschnappt, aufgepresst, aufgespritzt. Alternativ ist das Innenprofil oder ist die Außenhülse mit dem Kunststoff des Adapters umgossen. Der Adapter und die Verbindung sind so steif wie möglich auszuführen, um die Verlagerungen der ineinander steckenden Wellen an der längsverschiebbaren Verbindung relativ zueinander entlang der, quer zur und um die Längs- bzw. Drehachse an dem Adapter und seiner Verbindung so gering wie möglich zu halten.The bearing is preferably on one Inner profile outside and into an outer profile used inside that of the previously described from the circular Have different cross-sectional shape because of the effort for the production of the camp is low. However, the use of adapters is not in applications ruled out in which the inner profile and / or the outer profile on the respective Shaft is cylindrical or hollow cylindrical or the profiles divergent and others for the transmission of torques have cross sections that do not correspond to one another. On Adapter is preferably made of plastic and in the outer profile or the inner sleeve poured, injected, pressed or snapped or on snapped onto the inner profile or the outer sleeve, pressed on, sprayed on. Alternatively, the inner profile is or is the outer sleeve with encapsulated in the plastic of the adapter. The adapter and the connection are as stiff as possible execute to the displacements of the interlocking shafts on the longitudinally displaceable Connection relative to one another along, across and around the longitudinal or Axis of rotation on the adapter and its connection as low as possible hold.
Lager ohne Innenhülsen weisen eine relativ geringe Bauhöhe auf und beansprucht deshalb weniger Bauraum. Sie sind bevorzugt in Lenkwellen mit geringen Querschnitten eingesetzt und kostengünstig in der Herstellung. Da die Kugeln direkt auf der Oberfläche des Innenprofils einer Welle ablaufen, muss die Oberfläche des Innenprofils zumindest in der Härte und der Rauheit den Anforderungen an ein Linearlager für diesen Zweck entsprechen. Das Innenprofil ist deshalb gegebenenfalls zumindest an der Oberfläche gehärtet und z. B. durch Schleifen an der Oberfläche bearbeitet. Diese Bearbeitung des Innenprofils entfällt mit dem Einsatz einer Innenhülse in dem Lager. Die Innenhülse ist ebenso wie die Außenhülse vorzugsweise kalt geformt. Die durch das Kaltumformen verfestigte und egalisierte Oberfläche an den Innen- bzw. Außenlaufbahnen weist eine Rauheit auf die den Anforderungen an ein Linearlager für diesen Zweck genügt. Die Blechteile sind alternativ an der Oberfläche oder durchgehärtet. Die Außenhülse und die Innenhülse sind bevorzugt aus kalt formbaren Stahlblech hergestellt, dass wahlweise oberflächen- bzw. durchhärtbar ist. Die Lochscheibe ist vorzugsweise aus stanzfähigem Blech, z. B. aus Stahlblech hergestellt und wahlweise härtbar.Bearings without inner sleeves have a relatively low overall height and therefore take up less space. They are preferably used in steering shafts with small cross sections and are inexpensive to manufacture. Since the balls run directly on the surface of the inner profile of a shaft, the surface of the inner profile must meet the requirements of a linear bearing for this purpose, at least in terms of hardness and roughness. The inner profile is therefore optionally hardened at least on the surface and z. B. processed by grinding on the surface. This processing of the inner profile is not necessary with the use of an inner sleeve in the bearing. Like the outer sleeve, the inner sleeve is preferably cold-formed. The surface hardened and leveled by the cold forming on the inner and outer raceways has a roughness that meets the requirements for a linear bearing for this purpose. The sheet metal parts are al alternatively on the surface or fully hardened. The outer sleeve and the inner sleeve are preferably made of cold-formable sheet steel, which can be hardened or hardened. The perforated disc is preferably made of stampable sheet metal, for. B. made of sheet steel and optionally hardenable.
Der Längenausgleich in der Lagerung mit einem Lager gemäß Erfindung ist auch bei hohen Lenkmomenten am Lenkrad gewährleistet. Verspannungen und somit u.U. Zerstörungen infolge eines nicht funktionierenden Längenausgleiches an der Lenkung oder in dem Lager sind vermieden. Die Lagerung gemäß Erfindung ist leichtgängig, so dass beispielsweise bei einem Lenkmoment von 20Nm an dem Lenkrad eine Verschiebekraft von 50N nicht überschritten ist. Die Position des Lenkrades wird in der Regel im stehenden Fahrzeug verändert, so dass die Verschiebekraft dabei weit unterhalb des Wertes von 50N liegt.The length compensation in the storage with a bearing according to the invention is guaranteed even with high steering torques on the steering wheel. Tensions and thus possibly destructions due to a non-working length compensation on the steering or in the camp are avoided. The storage according to the invention is smooth, so that for example at a steering torque of 20Nm on the steering wheel a displacement force of 50N has not been exceeded. The position the steering wheel is usually changed in the stationary vehicle, so that the displacement force is well below the value of 50N lies.
Die Verdrehsteifigkeit des Lagers gemäß Erfindung ist z. B. bis zu einem Drehmoment von 20Nm gleich oder größer 50Nm pro Winkelgrad. Somit verdrehen sich die ineinander steckenden Profile der Lenkwelle um die Drehachse pro Anstieg des Betriebsdrehmomentes um 5Nm um 1/10° zueinander. In dem Lager nach dem vorgenannten Ausführungsbeispiel ist der elastisch einfedernde Anteil bei Drehmomenten größer ca. 20Nm z. B. durch die Sicherung des Lagers gegen Überlast in dem Lager ersetzt.The torsional stiffness of the bearing according to the invention is z. B. up to a torque of 20Nm equal to or greater than 50Nm per degree of angle. The interlocking profiles thus twist the steering shaft around the axis of rotation per increase in operating torque by 5Nm by 1/10 ° to each other. In the bearing according to the aforementioned embodiment is elastic resilient portion at torques greater than approx. 20Nm z. B. by the Securing the bearing against overload replaced in the camp.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below of embodiments explained in more detail. It demonstrate:
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungendetailed Description of the drawings
Die
In den
Ein Kugelumlauf
Die Längsführung
Jede der Umleitungen
Die Rückführung
Die Außenhülse
Die Innenhülse
In dem Lager
In
Die Sicherung
Die
Die Außenhülse
Die Außenhülse
Jede der Federplatten
Das Blech der Außenhülse
Die Stütze
Die Lochscheibe
- 11
- Lagercamp
- 1a1a
- Längsachselongitudinal axis
- 22
- Innenprofilinternal profile
- 2a2a
- Seitepage
- 33
- Außenprofilouter profile
- 44
- KugelBullet
- 55
- Außenhülseouter sleeve
- 5a5a
- Seitepage
- 5b5b
- Seitenflächeside surface
- 66
- Kugelführungball guide
- 77
- Innenhülseinner sleeve
- 7a7a
- Seitenflächeside surface
- 88th
- federelastisches Elementresilient element
- 99
- Sicherungfuse
- 1010
- Kugelumlaufrecirculating ball
- 1111
- Reiheline
- 1212
- Längsführunglongitudinal guide
- 1313
- belastete Teilmengeloaded subset
- 1414
- Rückführungreturn
- 1515
- erste unbelastete Teilmengefirst unloaded subset
- 1616
- Umleitungdetour
- 1717
- zweite unbelastete Teilmengesecond unloaded subset
- 1818
- Randedge
- 1919
- Randedge
- 2020
- Federplattespring plate
- 2121
- Längsschlitzlongitudinal slot
- 2222
- Querschlitztransverse slot
- 2323
- EndeThe End
- 2424
- Überhangoverhang
- 2525
- Stützesupport
- 2626
- Längsseitelong side
- 2727
- Stützesupport
- 2828
- Längsseitelong side
- 2929
- Hülseshell
- 3030
- Lagercamp
- 30a30a
- Längsachselongitudinal axis
- 3131
- Außenhülseouter sleeve
- 31a31a
- Seitepage
- 31 b31 b
- Seitenflächeside surface
- 3232
- Lochscheibeperforated disc
- 3333
- Federplattespring plate
- 33a33a
- EndeThe End
- 3434
- Längsschlitzlongitudinal slot
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